含不鏽鋼部分產品的釺焊方法
2023-07-11 03:46:26
專利名稱：含不鏽鋼部分產品的釺焊方法
技術領域：
本發明涉及金屬產品，特別是局部包含不鏽鋼部分的金屬產品的釺焊方法，該方法通過傳送機將該產品連續送入釺焊爐然後加熱至預定的釺焊溫度。
背景技術：
進行釺焊而不發生氧化是重要的，換言之，在還原性氣氛下對例如不鏽鋼的金屬產品進行釺焊。為此，眾所周知在100體積百分比的氫氣，還原性氣體，和低氧氣分壓的氣氛下進行釺焊。圖3的平衡圖中顯示了氧化-還原平衡下的氧氣分壓，而且當在相對低的溫度下對不鏽鋼進行釺焊時可以使用氫氣。
由於在空氣中4體積百分比的氫氣達到爆炸極限，因此必須謹慎操作。為此，建議向惰性氣體例如氮氣或氬氣中加入小於4體積百分比的氫氣並使其作為爐內氣氛。其優點是沒有爆炸的危險，特別是在氮氣情形中，便宜而且經濟，然而，當對含不鏽鋼的產品進行釺焊時，難於使該金屬產品處於還原條件或將它們還原。
據了解，在石墨馬弗爐中加熱惰性氣體例如氮氣會產生包含還原性氣體CO的氣氛(日本專利公開昭60-190514)，而且可使用這種氮氣+CO氣氛通過維持還原性氣氛用於釺焊不鏽鋼。如圖3的平衡圖所示，在高於800℃的溫度下這種氮氣+CO氣體的氧化-還原平衡分壓非常低。換言之，當在800℃附近且優選在800℃以上對不鏽鋼進行釺焊時，肯定可以使用這種氮氣+CO氣體作為還原性氣體。
發明內容
本發明的課題在於在氣氛內對含不鏽鋼部分的產品進行連續釺焊時，因使用的釺料類型的不同釺焊溫度不同，在寬的溫度範圍內，在還原條件下並且使用同一個爐，簡便且經濟，而且在沒有氛氣體爆炸的危險下，對該產品進行釺焊。
為達到這個目的，在最高位置設置連續氣氛釺焊爐的加熱釺焊室，將前室和後室設置為入口和出口，這些室低於該加熱釺焊室，使這些室的氣氛為惰性氣體，以石墨馬弗爐構成該加熱釺焊室，並在相對低的溫度進行釺焊的情形下向該石墨馬弗爐的氣氛中加入一定體積的氫氣，在相對高的溫度進行釺焊的情形下不向該氣氛中加入氫氣或僅加入少量氫氣。
通過本發明，可以在寬的溫度範圍內通過改變加熱釺焊室的氣氛，使用單一連續釺焊爐在還原性條件下簡便而且安全地實現對包含不鏽鋼的產品的釺焊。
圖1顯示了進行本發明的方法的適當連續式釺焊爐的實例。標記1所指示的連續式釺焊爐由以下部分組成最高位置的加熱室3，前室4，第一冷卻室5，第二冷卻室6和後室7，將所有這些室置於低於加熱室的位置並逐漸向兩端降低。換言之，加熱室3是山頂而其它室處於向兩端逐漸降低的斜坡上。
網格型帶式傳送機2在爐內循環運轉，從而有序並連續傳送金屬產品。標記8指出了操作控制板。
圖2中顯示了加熱室3的截面圖。釺焊爐殼10的內壁覆有絕熱材料11，而由石墨製成的馬弗爐9沿長軸伸入截面方形空間的中心。在馬弗爐9外側的上部和下部安裝加熱器12，並在馬弗爐9內部的較低部位安裝網格型帶式傳送機2以便在長軸方向運轉。圖1和圖2中未顯示加熱室3以及室4，5，6和7的氣氛氣體入口管。
使用圖1和圖2所示的連續釺焊爐按照實施例1-3所述實施本發明的方法。
圖1是適合於進行本發明的方法的連續釺焊爐的示意截面圖。
圖2是圖1所示釺焊爐的加熱室的橫截面視圖。
圖3是在石墨加熱馬弗爐中，與氫氣氣氛或惰性氣氛對比的不鏽鋼氧化-還原平衡下的氧氣分壓平衡圖。
具體實施例方式
實施例1使用銀型釺料(BAg 7)，將銅管的末端釺焊至不鏽鋼製成的鋼管的側壁。使用下列釺焊條件並獲得了極好的釺焊。
加熱室3中的氣氛氮氣+60體積百分比的氫氣室4，5，6和7中的氣氛氮氣加熱室3中的釺焊溫度740℃由於連續爐1的加熱室3中的富氫氣氛將不鏽鋼製成的鋼管維持在如圖3的平衡圖所示的還原性條件下，實施例1中在低溫下很好地進行了銅管至不鏽鋼的釺焊。在這個釺焊中該銅管也沒有問題。
在該實施例1中，使用了超過4體積百分比的氫氣，高於爆炸極限，然而，由於室4，5，6和7中的氮氣(比重為0.977)，使得位於最高位置的加熱室的氣氛氫氣(相對於空氣比重1其比重為0.069)與釺焊爐入口或出口附近的空氣隔離，從而始終避免了爆炸的危險。
實施例2將實施例1中的相同的銅管釺焊至相同的不鏽鋼管，然而在本實施例中使用Cu-Mn釺料。使用下列釺焊條件。
加熱室3中的氣氛氮氣室4，5，6和7中的氣氛氮氣加熱室3中的釺焊溫度920℃本實施例中，使用與實施例1相同的釺焊爐而沒有使用具有爆炸危險的氫氣在還原性條件下很好地進行了不鏽鋼釺焊。加熱室3的石墨馬弗爐9中的氮氣氣氛對於不鏽鋼為還原性，因為在本實施例920℃的釺焊溫度下，該氣體的氧氣分壓維持在至少小於10-20，如圖3的平衡圖所示。如果需要可以加入氫氣，且優選最高至其爆炸極限4體積百分比，或者更多。
實施例3在本實施例中除使用鎳型釺料以外，使用相同的釺焊爐將相同成分(SUS304)的不鏽鋼管釺焊至實施例1中的相同不鏽鋼管的側壁。在本實施例中使用下列條件。
加熱室3中的氣氛氬氣室4，5，6和7中的氣氛低於室溫的氮氣加熱室3中的釺焊溫度1200℃即使在本實施例的高溫下的釺焊中，很好且光亮地對不鏽鋼產品進行了釺焊。在本實施例中，加熱室的氣氛對於不鏽鋼顯然為還原性，如圖3的平衡圖所示。
權利要求
1.含不鏽鋼部分的產品的加熱釺焊方法，其特徵在於a)具有位於最高位置的釺焊加熱室，和低於該加熱室並類似於山坡逐漸向入口端和出口端降低的前室和後室的連續加熱爐；b)使該加熱室的馬弗爐為石墨；c)使石墨馬弗爐的氣氛為含0-99體積百分比氫氣的惰性氣體；d)在該氣氛下將待釺焊且含不鏽鋼部分的產品加熱至預定的釺焊溫度，其中該產品在傳送機上連續傳送；和e)使上述的前室和後室的氣氛為惰性氣體。
2.權利要求1中所要求的含不鏽鋼部分產品的加熱釺焊方法，其中釺焊溫度低於800℃且在加熱室的石墨制馬弗爐中的惰性氣氛中包含大於4體積百分比的氫氣。
3.權利要求1中所要求的含不鏽鋼部分產品的加熱釺焊方法，其中釺焊溫度低於800℃且在加熱室的石墨制馬弗爐中的惰性氣氛中包含小於4至0體積百分比的氫氣。
4.權利要求3中所要求的含不鏽鋼部分產品的加熱釺焊方法，其中加熱室的石墨制馬弗爐中的惰性氣體氣氛是氮氣或氬氣，且前室和後室的惰性氣體是氮氣。
5.權利要求4中所要求的含不鏽鋼部分產品的加熱釺焊方法，其中維持前室和後室中的氮氣溫度低於室溫。
全文摘要
包含不鏽鋼部分的產品的連續氣氛釺焊的方法，其中，在同一連續釺焊爐中在對不鏽鋼的還原性條件下，在寬的溫度上簡單並安全的進行多種類型的釺焊。該方法的特徵在於a)使用具有在最高位置的釺焊加熱室、在較低位置且它們的高度逐漸向兩端降低的前室和後室的釺焊爐，b)使這些室的氣氛為惰性氣體，c)使該加熱室由石墨馬弗爐構成，且d)在相對低的溫度進行釺焊的情形下向該石墨馬弗爐的氣氛中加入一定體積的氫氣，在相對高的溫度進行釺焊的情形下不向該氣氛中加入氫氣或僅加入少量氫氣。
文檔編號F27B9/00GK1830610SQ200510054438
公開日2006年9月13日 申請日期2005年3月10日 優先權日2004年3月11日
發明者高橋慎一, 神田輝一, 青木哲也 申請人:關東冶金工業株式會社, 株式會社不二工機